Для анализа атмосферного давления построим график годового хода среднего, максимального и минимального давления за каждый месяц. Приложение 9.
На основании графика можно отметить, что среднее годовое давление воздуха составило 1017,1 мбар, что на 4 мбар выше значения давления на уровне моря по стандартной атмосфере. Максимальное давление было отмечено в январе - 1036,6 мбар, минимальное - в августе 998,6 мбар.
Средняя годовая амплитуда атмосферного давления составила - 16,4 мбар. Месяцы с наибольшей амплитудой изменения давления: ноябрь - 22,9 мбар; декабрь - 23,9 мбар.
1.5 Ветер
Условия эксплуатации (ВС) на аэродроме в значительной степени характеризуются особенностями режима приземного ветра. Взлёт и посадку ВС, как правило, стремятся производить против ветра, так как при этом уменьшается посадочная скорость и скорость отрыва, а соответственно длина разбега и пробега, улучшается устойчивость и управляемость ВС. Таким образом, описание преобладающего направления и скорости ветра, является необходимой климатической характеристикой аэропорта. С учётом преобладающего направления ветра выбирают направление ВПП при проектировании аэродрома.
Сильные ветры сказываются на безопасности полётов (БП) и регулярности движения ВС. Для каждого типа ВС имеются ограничения по скорости ветра. Боковой ветер при скорости > 15 м/с делает невозможным взлёт и посадку для многих типов ВС. При сильных ветрах в приземном слое возникает турбулентность от умеренной до сильной. Ветровой режим а/п Ставрополь имеет свои местные особенности, обусловленный как циркуляционными факторами, так и орографией местности. Сведения о среднемесячной повторяемости ветра по направлениям приведены в Таблице 1.
Таблица 1.
Месяц | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | ||||||||
Направление | Кол-во случаев | % | Кол-во случаев | % | Кол-во случаев | % | Кол-во случаев | % | Кол-во случаев | % | Кол-во случаев | % | Кол-во случаев | % | |
С | 3,7 | 2,0 | 4,3 | 2,5 | 6,7 | 3,6 | 6,0 | 3,4 | 7,1 | 3,8 | 6,0 | 3,3 | 16,9 | 9,1 | |
СВ | 6,2 | 3,4 | 10,0 | 5,9 | 10,0 | 5,4 | 7,7 | 4,3 | 13,3 | 7,2 | 15,2 | 8,5 | 17,2 | 9,3 | |
В | 40,1 | 21,6 | 10,8 | 6,4 | 15,1 | 8,1 | 58,4 | 32,4 | 49,0 | 26,4 | 22,2 | 12,3 | 38,0 | 20,4 | |
Месяц | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | ||||||||
Направление | Кол-во случаев | % | Кол-во случаев | % | Кол-во случаев | % | Кол-во случаев | % | Кол-во случаев | % | Кол-во случаев | % | Кол-во случаев | % | |
ЮВ | 68,4 | 36,8 | 73,8 | 43,6 | 76,0 | 40,9 | 43,7 | 24,3 | 49,5 | 26,7 | 36,9 | 20,5 | 26,5 | 14,3 | |
Ю | 16,2 | 8,7 | 22,2 | 13,1 | 13,6 | 7,3 | 4,5 | 2,5 | 5,8 | 3,1 | 6,5 | 3,6 | 7,5 | 4,0 | |
ЮЗ | 12,3 | 6,6 | 16,5 | 9,8 | 9,6 | 5,2 | 5,4 | 3,0 | 10,8 | 5,8 | 16,8 | 9,4 | 9,1 | 4,9 | |
З | 31,6 | 17,0 | 21,7 | 12,9 | 31,3 | 16,9 | 36,2 | 20,1 | 26,4 | 14,2 | 35,1 | 19,5 | 29,9 | 16,1 | |
СЗ | 7,3 | 3,9 | 9,7 | 5,8 | 23,5 | 12,6 | 17,9 | 10,0 | 23,7 | 12,8 | 41,1 | 22,9 | 40,8 | 21,9 | |
Итого | 185,8 | 100% | 169,0 | 100% | 185,8 | 100% | 179,8 | 100% | 185,6 | 100% | 179,8 | 100% | 185,9 | 100% |
На основании данных Таблицы 1. откладываем векторы направлений повторяемости ветра. Соединяя концы всех восьми векторов, получаем розу ветров для аэродрома Ставрополь.
Рисунок 1.
Масштаб: 2мм = 1%
Аэродром Ставрополь был построен в 1956 году. Можно предположить, что в то время ветровой режим на аэродроме был оптимальным для направлений ВПП 70є/250є. Но более за чем 50 лет, возможно, он изменился. И тому имеются объективные причины, такие как, естественный рост города Ставрополь и близлежащих населённых пунктов и постройка сети искусственных каналов и двух водохранилищ в непосредственной близости от аэродрома. По анализу ветрового режима на сегодняшний день, можно заключить, что направления ВПП (70є/250є) не оптимально. Желаемые направления ВПП ЮВ - СЗ (120-150°/ 300-330°).
Анализ изменчивости скоростей ветра в аэропорту приведены в Приложении 10 и в Приложении 11.
Наибольшую повторяемость в среднем за год имеют ветры со скоростью 1-5м/сек 67,2%, ветры со скоростью 6-11 м/сек имеют повторяемость 25,0%, ветры со скоростью 12-15 м/с случаются в 5,8% случаев и наименьшую повторяемость, 2%, имеют ветры со скоростью > 15 м/с. Повторяемость штилей составляет 10%.
В годовом ходе ветра видно, что слабые скорости (до 5м/сек) максимальную повторяемость имеют в тёплый период года, а умеренные и сильные ветры - в переходные и зимние месяцы.
В суточном ходе максимальная скорость ветра отмечается днём, минимальная - в ночные и утренние часы. Исключение составляют сильные западные ветры, связанные с прохождением холодных фронтов, когда максимальная скорость ветра совпадает с прохождением фронтов.
Направление ветра зависит от повторяемости общих циркуляционных процессов и орографии местности. Ставропольские высоты и особенно высокие Кавказские горы на юге вносят существенные изменения в атмосферную циркуляцию
Преобладающими ветрами в среднем за год являются юго-восточные ветры (34,6%), Повторяемость западных ветров меньше почти в два раза и составляет 16,1%. Восточные и северо-западные ветры имеют примерно одинаковую повторяемость (соответственно 14,6% и 13,1%). С наименьшей повторяемостью (2.9%) отмечаются северные ветры, несколько чаще наблюдаются северо-восточные ветры (5,7%), южные (6%) и юго-западные (7%) ветры.
1.6 Нижняя облачность
Для анализа нижней облачности построим график годового хода среднемесячного количества (в октантах) нижней облачности (Приложение 12) и числа пасмурных дней по нижней облачности (Приложение 13)
Средне месячное количество облачности колебалось от 5,6 октантов в январе до 0,9 октанта в августе, а среднее годовое количество облачности в 2006 году составило 3,3 октанта. В январе зафиксировано наибольшее количество пасмурных дней (13 дней со сплошной облачностью 8 октантов). В августе вообще не было пасмурных дней со сплошной облачностью.
Существенного влияния на регулярность полётов в 2006 году нижняя облачность не оказала, зафиксирован всего один случай ухода на запасной аэродром в результате понижения нижней облачности ниже метеоминимума аэродрома.
1.7 Атмосферные осадки
Для анализа атмосферных осадков, построим диаграмму распределения осадков по месяцам, на которой, высота столбика - соответствует месячному количеству осадков, выпавших днём, в другой - количество осадков выпавших в ночное время.
Из диаграммы видно, что общее количество выпавших осадков за год составило 527,1мм, что ниже среднегодовой нормы (653мм). Максимальное количество осадков выпало в ноябре 111,9мм, минимальное количество в сентябре 13,6мм.
Очевидной связи между количеством выпавших осадков и нижней облачности выявить не всегда удается. Например, в январе зафиксировано наибольшее количество дней по нижней облачности, тем не менее, январь не отличался большим количеством осадков. А в июне июле и августе зафиксировано наименьшее число дней по нижней границе облачности, а осадки больше связаны с облачностью вертикального развития. Очевидная связь количества выпавших осадков с нижней облачностью, наблюдается в феврале, мае, октябре и ноябре. Существенного влияния на выполнение полётов осадки в 2006 году не оказали, за исключением осадков в виде снега в зимние месяцы, которые рассматриваются в п.1.8. данной работы.
1.8 Высота снежного покрова
Для анализа высоты снежного покрова построим диаграмму высоты снежного покрова по декадам зимних месяцев. Приложение 15.
Анализируя данные диаграммы, можно отметить, что в зимний период 2006 года общая высота снежного покрова составила 128,6 см. В феврале выпало максимальное количество снега:
- в 1 декаде - 19 см;
- во 2-ой декаде - 36 см;
- в 3-й декаде 24 см.
Общее количество снега в феврале составило 79 см. В декабре - 20,5 см, в январе - 29 см. За зиму, аэродром закрывался на очистку лётного поля от снега 11 раз. Учитывая тот факт, что зимний период для аэродрома Ставрополь характерен частыми оттепелями, то работы по уплотнению снега не проводились.
1.9 Опасные для авиации явления погоды
Опасные для авиации явления погоды оказывают существенное влияние на производство полётов их безопасность и регулярность. Одни из них, ухудшая видимость, затрудняют взлёт и посадку ВС, другие, такие как гололёд, обледенение существенно влияют на эксплуатацию ВС, ухудшая его лётно-технические характеристики (ЛТХ) и состояние элементов лётного поля, ухудшая коэффициент сцепления.
В данном разделе рассмотрим наиболее опасные для авиации явления погоды.
1.9.1 Туман
Туман-один из наиболее опасных для авиации явлений погоды. Видимость в тумане, часто достигает значений ниже установленного минимума аэродрома, что порой влёт и посадку ВС делает невозможным.
Для анализа построим график повторяемости туманов для аэродрома Ставрополь за 2006 год (Приложение 16), а так же продолжительность их в часах (Приложение 17)
Как видим из диаграмм, наибольшая повторяемость туманов отмечается в январе, феврале, марте и октябре, что составляет 63,3% случаев от общего количества туманов за год. В летний период, туманы случаются очень редко и носят, как правило, радиационный характер.
В среднем за год 52% всех туманов образуется во второй половине ночи и утром, наименьшая вероятность туманов приходится на период с 12 до 18 часов (МСК) около 13%. В холодный период года, туманы могут наблюдаться в любое время суток. В тёплый период года туманы образуются в основном в утренние часы, в момент восхода солнца или спустя 1-2 часа после восхода.
За 2006 год произошло 12 уходов ВС на запасной аэродром по причине ухудшения видимости ниже установленного минимума аэродрома.
В настоящее время администрацией аэропорта предпринимаются активные действия по прохождению сертификации аэродрома по минимуму I категории. Что в свою очередь положительно скажется на регулярности полётов.
1.9.2 Гололёд
Гололёд - одно из опасных метеорологических явлений, от которого в значительной степени зависит безопасность и регулярность полётов.
Для анализа построим график годового хода числа дней с гололёдом и график продолжительности гололёда в часах. Диаграмма 18 и Диаграмма 19.
Как видим из диаграмм, гололёд отмечается в периоды с ноября по апрель. Наибольшая повторяемость гололёда наблюдается в марте, когда наблюдается 10 дней с гололёдом, что составляет 50% от общего числа дней. В суточном ходе максимум повторяемости гололёда приходится на ночные и утренние часы. Часто образование гололёда происходит при выпадении переохлаждённых осадков.
За 2006 год отмечено несколько случаев ухудшения параметров работы радиомаячной системы (РМС) с МКпос. 250є по причине отложения гололёда на антенно-фидерных устройствах.
По причине гололёда понижался Ксц. на ИВПП до значений менее 0,3. По причине неподготовленности лётного поля из-за гололёда за 2006 год зафиксировано 2 случая ухода ВС на запасной аэродром.
1.9.3 Грозы
Гроза является одним из самых опасных для авиации атмосферных явлений. Грозовая деятельность в районе аэродрома Ставрополь по многолетним наблюдениям начинается в апреле и заканчивается в октябре. В среднем по многолетним наблюдениям отмечается 28 дней с грозой.
Для анализа грозовой деятельности построим график годового хода числа дней с грозой, а также график продолжительности гроз в часах. Приложение 20 и 21.
За 2006 год отмечалось 32 дня с грозой. График характеризует распределение гроз по месяцам. Наибольшая повторяемость (50%) гроз отмечается в июне и августе. В августе гроза наблюдается несколько меньше по продолжительности.
В суточном ходе максимум повторяемости гроз приходится на вторую половину суток, с 12 до 24 часов (МСК), 73% всех случаев. Во вторую половину ночи грозовая деятельность ослабевает, и минимум (2%) наступает в период с 09 до 12 часов (МСК).
Гроза, как опасное метеоявление, оказало некоторое влияние на выполнение полётов и УВД. Связано это было в основном с обходом экипажами ВС мощно-кучевой и кучево-дождевой облачности, а так же помехами в работе некоторых радио-навигационных приборов в моменты электрических разрядов. (АРП, ДПРМ БПРМ, связные радиостанции).
Так же в периоды грозовой деятельности активизируется работа военезированных подразделений по активному гидрометеорологическому воздействию, в результате чего вводятся ограничения на использование воздушного пространства, закрываются некоторые участки воздушных трасс, что в свою очередь сказывается на организации воздушного движения.
Возвратов, уходов ВС на запасной аэродром по причине грозовой деятельности в районе аэродрома за 2006 год не отмечено.
1.9.4 Град
Град является наиболее опасным видом осадков, который может привести к серьёзным механическим повреждениям, как ВС, так и объектов обеспечения полётов. По многолетним наблюдениям, град отмечается в тёплый период года, с апреля по август.
Ставропольский край входит в число градоопасных регионов. В воздушной зоне района аэродрома с мая по август вводятся ограничения на использование воздушного пространства из-за работы военизированных подразделений по активному воздействию на гидрометеорологические явления (градобои). Но на аэродроме вероятность выпадения града невелика. За 2006 год случаев выпадения града не наблюдалось. По многолетним наблюдениям в мае 1996 года отмечалось три случая выпадения града, продолжительность выпадения града составляла от 5 до 8 минут. В связи с тем, что по данным журналов КМ-1 град не наблюдался, графики не составлялись.
1.9.5 Пыльные бури
Пыльные бури в районе аэродрома Ставрополь отмечаются довольно редко, что объясняется достаточным количеством осадков и хорошим травяным покровом в окрестностях аэродрома.
По многолетним наблюдениям, пыльные бури могут наблюдаться в августе, но продолжительность их менее 1 часа. При этом видимость ухудшается незначительно, до 4-5 километров. Связанны они со шкваловыми воротами при прохождении мощно-кучевой и кучево-дождевой облачности на холодных фронтах II рода.
По данным журналов КМ-1 АМСГ Ставрополь, за 2006 год пыльных бурь не наблюдалось, графики не составлялись.
1.9.6 Метели
Метели не только ухудшают видимость, но и создают снежные перемёты на ВПП, что требует дополнительной очистки ВПП. Видимость в метелях нередко понижается до 500 метров.
Для анализа метелей построим графики годового хода числа дней с метелью, а также график продолжительности метели в часах. Приложения 22 и 23. За 2006 год отмечено 13 дней с метелью. Максимальное число дней с метелью наблюдалось в декабре-5 дней. В январе-4 дня, в феврале-2 дня. Метели наблюдаются, чаще в светлое время суток. Общая продолжительность метелей за рассматриваемый период, составила 239 часов. Видимость в метели не понижалась ниже 2000 м существенного влияния метели на выполнение полётов и УВД в 2006 году не оказали.
Выводы
Анализ метеорологических условий района аэродрома Ставрополь (Шпаковское) проведённый по графикам, диаграммам и таблицам годового и суточного ходов позволяет сделать следующие выводы.
Метеорологические условия района аэродрома отличаются значительным разнообразием. В район выполнения полётов свободно вторгаются холодные, арктические воздушные массы. С Атлантики сюда приходят морские воздушные массы, холодные вторжения Казахстана чередуются с выносами тропической воздушной массы со Средиземноморья и Ирана.
Сложные физико-географические условия, разнообразие ландшафтов, близость незамерзающих морей и системы хребтов Кавказа вносит в свою очередь ряд изменений в общие процессы циркуляции и переноса воздушных масс. Климат района аэродрома - умерено-континентальный, континентальность климата возрастает с запада на восток.
Лето - жаркое и сухое. Зима - холодная, с частыми оттепелями.
Самые низкие температуры наблюдаются в январе, самый жаркий месяц-в 2006 году оказался август. По многолетним наблюдениям в аэропорту Ставрополь (Шпаковское) абсолютный минимум -32єС, а абсолютный максимум +43єС.
Средняя годовая влажность воздуха-73,8%. Максимальная влажность воздуха наблюдается с октября по февраль, минимальная-в летнее время. В период летних суховеев, влажность воздуха может понижаться до 7%.
Наибольшее количество дней с низкой облачностью, отмечается в январе и феврале, наименьшее, в июле, августе и сентябре.
Наибольшее количество осадков выпадает в мае, октябре и ноябре, наименьшее, в июле, августе и сентябре.
Снежный покров, в среднем, впервые появляется во второй декаде декабря, в январе становится устойчивым, а в первой декаде марта происходит разрушение снежного покрова. Стоит отметить, что по многолетним наблюдениям, устойчивый снежный покров наблюдается не ежегодно, в 30% зим он может отсутствовать.
Максимальное число метелей составляет, 13 случаев за зиму. Преобладающая продолжительность метели около 8 часов при прохождении фронтальных разделов. В 30-40% зим метели могут, не отмечаются.
В холодное время года преобладающее направление ветра восточное, юго-восточное, в тёплое время года - западное, северо-западное.
Наибольшую повторяемость в среднем за год имеют ветры со скоростью 1-5м/сек 67,2%, ветры со скоростью 6-11 м/сек имеют повторяемость 25,0%, ветры со скоростью 12-15 м/с случаются в 5,8% случаев и наименьшую повторяемость, 2%, имеют ветры со скоростью > 15 м/с. Повторяемость штилей составляет 10%.
В годовом ходе ветра видно, что слабые скорости (до 5м/сек) максимальную повторяемость имеют в тёплый период года, а умеренные и сильные ветры - в переходные и зимние месяцы.
Преобладающими ветрами в среднем за год являются юго-восточные ветры (34,6%), Повторяемость западных ветров меньше почти в два раза и составляет 16,1%. Восточные и северо-западные ветры имеют примерно одинаковую повторяемость (соответственно 14,6% и 13,1%). С наименьшей повторяемостью (2.9%) отмечаются северные ветры, несколько чаще наблюдаются северо-восточные ветры (5,7%), южные (6%) и юго-западные (7%) ветры.
По анализу ветрового режима на аэродроме можно заключить, что направление ВПП выбрано не оптимально, желаемое направление ЮВ - СЗ (120-150°/ 300-330°).
Наибольшее количество дней с туманом отмечается в январе, феврале, марте и октябре, что составляет 63,3% случаев от общего количества туманов за год. В летний период, туманы случаются очень редко и носят, как правило, радиационный характер.
Грозы чаще всего наблюдаются в июне и в августе во второй половине суток, реже в утренние часы.
В тёплое время года, условия оказывающие влияние на выполнение полётов, в основном зависит от наличия мощно-кучевой, кучево-дождевой облачности и грозовой деятельности.
Наибольшая повторяемость сложных метеорологических условий, отмечается с октября по март. Здесь присутствуют опасные метеоявления, такие как, туман, гололёд, метель. В этот период отмечается самое большое количество пасмурных дней по нижней облачности. В январе максимум. В совокупности с туманами, (максимум в марте), можно констатировать, что в период с октября по март, полёты будут осложняться метеорологическими условиями ниже минимума аэродрома по значениям видимости и нижней облачности.
В период с октября по март, так же, отмечается усиление ветра, что неблагоприятно сказывается на выполнении полётов. Потому, что именно в этот период года отмечается выпадение переохлаждённых осадков и образование гололёда, что в сочетании с сильным ветром, усложняет выполнение полётов, порой ограничения по ветру и состоянию ИВПП делает выполнение полётов практически невозможным. Месяц с наибольшим количеством дней с гололёдом - март.
В феврале отмечается максимальное количество осадков в виде снега, и наибольшая высота снежного покрова. Отсюда вывод, что в феврале полёты будут осложняться, дополнительно, подготовкой лётного поля к полётам. Отсюда можно сделать вывод, что в холодный период года отмечен такими опасными метеоявлениями, как туман, гололёд метель, с максимумом в феврале и марте.
В тёплый период с апреля по октябрь, сложные метеорологические условия отмечаются редко. Из опасных метеоявлений в этот период года наблюдается гроза, как правило, на фоне прохождения холодных фронтов. Гроза, как опасное метеоявление оказывает существенное влияние на выполнение полётов. Потому, как сопровождается сопутствующими опасными метеоявлениями, такими как, смерчи, шквалы, болтанка от умеренной до сильной, град, сильные ливневые осадки. Максимум грозовой деятельности отмечается в июне и августе.
В летний период на выполнение полётов оказывает влияние высокая дневная температура, что значительно снижает взлётный вес ВС и как следствие, существенно снижает коммерческую загрузку ВС.
Литература
Баранов А.М., Белоусова Л.Ю., Лещенко Г.П. Авиационная метеорология и метеорологическое обеспечение полётов. - М.: Транспорт, 1993.
Наставление по метеорологическому обеспечению гражданской авиации России (НМО ГА-95). - М:, 1995.
Климатическая характеристика аэропорта Ставрополь. Северо-Кавказское Управление гидрометеорологической службы. Ростов-на Дону 1976.
Климатическая характеристика аэропорта Ставрополь. Всероссийский Научно- Исследовательский институт гидрометеорологической информации - мировой центр данных Обнинск 2000 г.
Научно-прикладной справочник по климату СССР. Серия 3. Многолетние данные. Части 1-6. Выпуск 13. - Л., Гидрометеоиздат, 1990, 256с.
Статистические данные используемые, при написании курсовой работы собраны по Журналам КМ-1 и Журнала декадных данных за 2006 год АМСГ Ставрополь.
Дополнительно проанализирована следующая документация службы движения аэропорта Ставрополь за 2006 год:
- Журналы осмотра лётного поля;
- Журнал учёта возвратов и уходов на запасной аэродром;
- Журнал замечаний по работе РТС.
Приложение 1
Приложение 2
Приложение 3
Приложение 4
Приложение 5
Приложение 6
Приложение 7
Приложение 8
Приложение 9
Приложение 10
Приложение 11
Приложение 12
Приложение 13
Приложение 14
Приложение 15
Приложение 16
Приложение 17
Приложение 18
Приложение 19
Приложение 20
Приложение 21
Приложение 22
Приложение 23
Страницы: 1, 2
